组成图示
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传感器类型
电化学生物传感器
检测对象
过氧化氢（hydrogen peroxide, H2O2）；样品基质：0.1 M 磷酸盐缓冲液（PBS, pH 6.5，含 30 μM 对苯二酚）
检测原理
传感器以金电极为基底，通过电沉积将壳聚糖（CS）、离子液体 BMIMBF4 和辣根过氧化物酶（HRP）原位形成 CS–IL–HRP 复合膜。HRP 被固定于 CS 三维多孔网络中，BMIMBF4 提高膜内导电性和传质。检测时，H2O2 扩散进入复合膜，在 HRP 催化下氧化对苯二酚（HQ），HQ 的氧化产物在 -0.15 V 下于金电极上还原，产生安培电流。H2O2 浓度越高，催化反应速率和电极电流越大，稳态电流与 H2O2 浓度呈线性关系。该过程依赖酶催化而非额外信号放大，多孔结构保证快速传质。
检测灵敏度
LOD: 1.5 × 10−7 M (S/N = 3)；线性范围: 6.0 × 10−7–1.6 × 10−4 M；灵敏度斜率: 328.4 μA mM−1；相关系数: 0.9996 (n = 57)
效应效果
传感器 2 s 内达到稳态电流的 95%。在 40 μM H2O2 存在下，80 μM 葡萄糖、蔗糖、乙醇、柠檬酸、乙酸和抗坏血酸均无可见干扰。同一电极对 75 μM H2O2 重复测量 RSD 为 2.6%，六个独立电极 RSD 为 3.0%；连续使用 30 次电流不降低。4 °C PBS 储存 30 天后保持约 92% 初始响应。与多种壳聚糖基 HRP 电极相比，检出限低于多数体系，响应较快，稳定性优于部分体系；未报告实际样品加标回收率。作者认为该方法简便、可控、可重复，可作为电化学生物传感器通用平台。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：金电极（Au electrode），作为工作电极和电子传导基底。
- 修饰层：壳聚糖（CS）水凝胶，电沉积形成多孔三维网络，固定酶并维持生物活性。
- 修饰层：1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（BMIMBF4）离子液体，原位嵌入 CS 网络，提高导电性和传质。
- 识别元件：辣根过氧化物酶（HRP），分散固定于 CS–IL 复合膜中，催化 H2O2 与电子供体反应。
- 电子供体：对苯二酚（hydroquinone, HQ），作为电子供体参与 HRP/H2O2 催化反应，其氧化/还原过程产生可检测电流。
- 检测介质：0.1 M 磷酸盐缓冲液（PBS, pH 6.5），维持酶活性与电化学环境。
- 读出系统：CHI 650 电化学分析仪与三电极体系（Ag/AgCl 参比、Pt 辅助），在 -0.15 V 恒电位安培检测。
中文摘要
本文建立了一种简单可控的电沉积方法，通过原位形成壳聚糖–离子液体–辣根过氧化物酶（CS–IL–HRP）生物复合膜，一步构建过氧化氢（H2O2）生物传感器。扫描电镜显示复合膜具有高度多孔且有序三维网络结构，离子液体与壳聚糖复合提高了导电性并提供生物相容微环境。所制备传感器对 H2O2 具有快速安培响应，2 s 内达到稳态电流的 95%。H2O2 线性范围为 6.0×10−7–1.6×10−4 M，检出限为 1.5×10−7 M。干扰实验表明传感器具有良好的选择性，且重现性和长期储存稳定性高。该一步非手工技术简便，生物复合膜有望作为构建电化学生物传感器的通用平台。
英文摘要
A simple and controllable electrodeposition approach was established for one-step construction of hydrogen peroxide (H(2)O(2)) biosensors by in situ formation of chitosan-ionic liquid-horseradish peroxidase (CS-IL-HRP) biocomposite film on electrode surface. A highly porous surface with orderly three-dimensional network was revealed by scanning electron microscopy (SEM) investigation. The biocomposite provided improved conductivity and biocompatible microenvironment. The developed biosensor exhibited a fast amperometric response for the determination of H(2)O(2) and 95% of the steady-state current was obtained within 2s. The linear response of the developed biosensor for the determination of H(2)O(2) ranged from 6.0 x 10(-7) to 1.6 x 10(-4)M with a detection limit of 1.5 x 10(-7)M. Performance of the biosensor was evaluated with respect to possible interferences and a good selectivity was revealed. The fabricated biosensor exhibited high reproducibility and long-time storage stability. The ease of the one-step non-manual technique and the promising feature of biocomposite could serve as a versatile platform for the fabrication of electrochemical biosensors.